专利名称：在通信小区中广播用于切换的系统信息的方法
技术领域：
本发明通常涉及移动通信领域并且更具体地涉及通信会话从一个 空中接口到根据不同空中接口操作的候选小区的切换，其中移动站进 行候选小区的测量。
背景技术：
在世界的大城市地区移动通信系统已变得普遍，并且许多人使用 移动通信系统用于日常的个人和商业通信活动。需要在许多地区中建 立使用不同协议和空中接口的多种系统并且使之共存的通信服务。这 些系统的重叠覆盖向人们提供了对运营商的选择。而且，丰富的覆盖 允许运营商相互合作，以在该运营商不具有覆盖而其他系统运营商提 供覆盖的其他系统上向消费者提供更宽广的覆盖。此外，在某些地方 较小的系统合并到其他系统中。
为了利用可用的多种系统和覆盖，移动设备的制造商开始设计具 有能够根据多个空中接口操作的收发信机的移动设备。设想移动设备 可以在多个空中接口上操作，并且系统运营商可以在多种系统上向订 户提供服务，则期望使呼叫从一个系统或空中接口到另一系统或空中 接口的切换可行。
将呼叫或通信会话切换到不同空中接口的期望呈现了某些问题。 例如，由于候选小区不仅可能操作于不同频率，而且可能操作于当前 服务网络的分配频带外部的频率，因此移动性管理变得更加复杂。而 且，候选切换小区可能使用不同的空中接口操作，具有不同的成帧结 构和不同的调制。而且，当前服务网络可能不具有关于候选切换小区 的信令和成帧的时序信息。因此，相比于如果移动站切换到当前服务网络的另一小区，移动站必须本质上査明来自候选切换小区的更多信 息。
将呼叫或通信会话切换到不同空中接口的期望呈现了某些问题。 例如，由于候选小区不仅可能操作于不同频率，而且可能操作于当前 服务网络的分配频带外部的频率，因此移动性管理变得更加复杂。而 且，候选切换小区可能使用不同的空中接口操作，具有不同的成帧结 构和不同的调制。而且，当前服务网络可能不具有关于候选切换小区 的信令和成帧的时序信息。因此，相比于如果移动站切换到当前服务 网络的另一小区，移动站必须本质上查明来自候选切换小区的更多信 息。
为了自候选小区获取必要信息，移动站必须调离(tune away)当前 服务小区并且侦听候选小区。通过"调离"，意味着移动站改变或重 新配置收发信机以操作于不同频带，并且可能包括改变所使用的调制 方案。移动站必须定期地对候选小区进行测量以确定其是否保持为候 选小区，或者其作为候选小区的等级是否改变。由于候选小区可能具 有不同的时基帧结构，因此移动站可能须长期地调离当前服务小区， 同时侦听特定信息和控制符号。
当移动站停止自当前服务小区接收数据时，调离当前服务小区可 以在不连续的接收操作过程中完成。即，当前服务小区仅在特定时隙 或帧中进行发射，并且在其他时间中移动站可以侦听候选小区。然而， 长期地调离当前服务小区和侦听候选小区直至接收到所需信息往往使 用于节约功率的不连续接收的目的无法实现。而且，如果移动站参与 数据会话，则调离当前服务小区减少了接收时间。因此需要一种执行 必要的移动性管理但是最小化或避免离开当前服务小区的时间的方 法。
图1是说明具有两个通信小区并且具有与不同空中接口关联的基 站的移动通信系统的系统图。
图2是说明可以通过图1的移动通信系统的传送信道传递的分组 数据类型的状态图。
图3是说明用于按时隙同步系统时间的帧结构的状态图。
图4是说明包括控制信道的小区/扇区特定的时隙偏移的控制信道 周期的状态图。
图5是说明从一个空中接口到另一空中接口的切换操作的流程图。
具体实施例方式
此处描述了对无线电接入网络(RAN)的增强以实现不同空中接 口之间的单个无线电切换。该增强可以应用于例如，演进通用地面无 线电接入网络(E-UTRAN)以实现E-UTRAN协议和诸如演进-数据最 优化(EV-DO)协议的另一空中接口之间的单个无线电切换。单个无 线电架构规定在给定时间在移动通信设备处利用单个无线电发射机和 单个无线电接收机，与该设备是否包括多个发射机或接收机无关。通 过利用一个或多个该增强，可以最小化或避免从当前空中接口切换到 目标空中接口时的服务接收中的任何类型的间隙。 一个或多个增强提 供了使演进节点B (eNB)提供协助切换测量和连接、会话和/或协议 的空中接口配置的方法。特别地，可以通过当前服务小区中的广播或 专用信令公布邻居小区信息和另一网络的系统时间，用于以最小的移 动接收中断执行切换功能。
现在参考图l，示出了根据本发明的实施例的包括两个系统的移动 通信系统100。移动通信设备102被示出为在当前服务小区104中操作。 当前服务小区104是在基站106的无线电近区中建立的。如此处使用 的术语"小区"可以意指地理区域或者其中由基站提供通信服务的区 域，或者意指由基站提供的无线电接口。因此，例如，当移动设备"连 接"至小区时，意指移动设备在由基站服务的地理区域中在建立的无 线电接口上与基站无线电装置交互作用。该基站耦合至第一无线通信网络107，该第一无线通信网络107可以包含多种呼叫处理、切换以及 控制和管理设备。该移动通信设备可以是用于移动通信的任何类型的 移动站，包括例如，蜂窝电话、计算机等。候选切换小区108与当前 服务小区相邻。基站110对候选切换小区进行促进，基站110连接至 第二无线通信网络112。候选小区108可以根据不同于当前服务小区 104的当前无线电装置或空中接口的目标无线电装置或空中接口操作。 而且，该候选小区可以操作于不同于当前服务小区的频率。
尽管这里示出为与当前服务小区接界，但是设想，由于不同的空 中接口和操作频率，可能存在当前服务小区和候选小区之间的地理重 叠。根据本发明，移动通信设备102可以将通信服务从当前服务小区 104切换到候选小区108。然而，由于相异的空中接口，并且由于两个 小区可由不同的网络操作，因此如果移动站未能自当前服务小区接收 到关于候选小区的充足信息，则移动站面对执行移动性管理测量的困 难。
例如，对于一个实施例，对于移动通信设备102，只要执行EV-DO 邻居小区上的切换相关测量并且获取诸如系统时间的EV-DO系统信 息，则可以支持从演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)到演进-数据最优化(EV-DO)的切换。由于在E-UTRAN小区中可以发送EV-DO 系统信息，因此设备102的这些任务可以通过本发明的增强得到促进。 该EV-DO系统信息可以包括EV-DO邻居小区信息、CDMA系统时间 和控制信道的时隙偏移。对于该示例性实施例，可以使所需用于执行 切换相关功能的E-UTRAN服务的TX/RX间隙最小化至以约1 ms的单 位。
可以检测移动通信设备102和第一通信网络107的基站106之间 的链路条件的劣化。在该情况中，移动通信设备102可以根据预先提 供的第二通信网络的邻居小区列表，发起第二通信网络112的基站110 和其自身之间的链路测量。移动通信设备102将测量结果发送到第一
7通信网络107的基站106。作为响应，第一通信网络107可以确定是否 从第一通信网络107切换到第二通信网络112。如果第一通信网络107 确定适宜切换到第二通信网络112，则其将联系第二通信网络(包括基 站110)以请求切换。在自第二通信网络112 (包括基站110)接收到 响应该请求的切换消息容器(container)之后，第一通信网络107使行动 时间与该消息附连并且将其转发到移动通信设备102以开始切换。结 果，移动通信设备102可以调离第一通信网络107并且在指定的行动 时间调入(tune in)第二通信网络112 。
参考图2，第一通信网络107的基站106，诸如与3GPPLTE关联 的演进节点B (eNB)可以广播目标空中接口的系统信息，包括邻居小 区信息和系统时间。在一个实施例中，可以使用如200中示出的广播 信道发射系统信息，该广播信道具有主广播信道和下行链路共享信道， 诸如DL-SCH、 E-UTRAN中的传送信道。可以使用该主广播信道发射 有限系统信息集合。该主广播信道可以具有诸如定期发射的静态调度 以及诸如特定带宽的传送格式和编码及调制格式。对于下行链路共享 信道，系统信息的发射可以是灵活的并且每个子帧可能输送的信息量 取决于小区带宽。基于功能和时序，诸如信息需要发射的频繁，可以 划分在下行链路共享信道上发射的信息。因此，系统信息块(SIB)可 被编组并且在调度单元(SU)中被发射，其中可以以不同的发射间隔 和周期发射不同的SU。
例如，对于图2中说明的实施例200，第一通信网络107的基站 106可以使用包括多个广播单元204的主广播信道202进行广播。该主 广播信道提供用于从当前服务小区104切换到候选小区108的参数。 该主广播信道还可以提供用于测量和对小区重选候选进行评级的参 数。该主广播信道可以参考第一调度信道206。更具体地，主广播信道 202的每个广播单元204可以参考以定期间隔发射的第一调度信道206 的对应的第一调度单元208。例如，可以定期地，诸如每80ms，发射 第一调度信道206的每个第一调度单元(SU-1)208。第一调度单元SU-1208还可以包括用于确认小区重选目标的可接入性的参数。依次地，第
一调度单元SU-1 208可以包括其他调度单元的调度信息，由此移动通 信设备102可以监视第一调度信道206以寻找针对这些其他调度单元 的指示符。例如，第一调度信道206可以包括针对与第二调度信道210 关联的资源块的指针。因此，第一调度单元SU-1 208可以与提供关于 所有后面的调度单元，诸如第二调度信道210的第二调度单元SU-2 212 的周期性和资源位置的调度块关联，并且还可以通过其序列编号或值 标签，与系统信息块到调度单元的映射关联。
用于切换到目标空中接口的目标网络的系统信息可以包括系统时 间和邻居小区信息。系统信息块可以包括该系统信息并且在调度单元 中发射，诸如第二调度信道210的第二调度单元SU-2 212。第一调度 单元SU-1 208可以指示发射时段(例如，每80 ms)和序列编号。因 此执行从当前空中接口到目标空中接口的切换的移动通信设备可以读 取第一调度单元SU-1 208并且确定承载具有目标空中接口的系统信息 的调度单元的子帧。
移动通信设备可以使用邻居小区信息执行高效测量。该邻居小区 信息可以包括邻居小区/扇区的数目、其频带类编号、其在指配的频带 类中的信道编号、这些邻居小区/扇区的PN偏移、对应于这些PN偏移 的搜索窗口尺寸、和/或对应于这些PN偏移的搜索窗口偏移。邻居小 区信息可以协助移动通信设备更加高效地搜索和获取邻居小区的导 频。
当移动通信设备102侦听目标空中接口的广播控制信道或者执行 针对诸如EV-DO系统的目标空中接口的切换接入时，可能需要第二通 信网络112的系统时间，诸如CDMA系统时间。当前服务小区104和 候选服务小区108可能是异步的并且可能具有不同的帧结构和编号， 特别是在这些小区利用不同的空中接口时。eNB (演进节点B，诸如基 站106)可以内部地或者通过诸如全球定位系统的外部源获得该系统时间。
为了在第一通信网络107的基站106上广播第二通信网络112的 系统时间，在预先定义的时间点处测量系统时间并且将其送入承载第 二通信网络112的系统信息的调度单元。例如，可以在承载第二通信 网络112的系统信息的子帧的起点处或者SU的某个其他边界处，测量 第二通信网络112的系统时间。而且，由于可以在不同的位置在不同 的时间实例接收用于确定系统时间的给定信号(由于传播时间引起)， 因此系统时间必须链接到测量该系统时间的位置。例如，当提及第二 网络的系统时间时，即，接收到实例时序相关信号时，可以在第一网 络的基站的发射机处测量系统时间。 一旦接收到系统时间，并且移动 通信设备确定第二通信网络的空中接口上的帧或时隙的时间边界，则 移动通信设备可以基于第一和第二通信网络107、 112的帧或时隙的时 间边界之间的相对差异，在其接收机处建立第二通信网络的系统时间。
参考图3，示出了第二通信网络112的通信帧结构300的示例性实 施例。对于该示例，其是EV-DO前向链路帧结构的示例，通信帧结构 包括每个帧的16个时隙，其中每个时隙约为1.67 ms。而且，每个时隙 可以包括控制/业务信息404、媒体接入控制(MAC)信息406和导频 信息408。在第一通信网络107的基站处，可以在承载EV-DO系统信 息的第一通信网络的SU的第一子帧的起点处测量第二通信网络112的 EV-DO系统时间f (以ms为单位)。随后使用承载EV-DO系统信息 的SU广播L 一旦接收到f，则移动通信设备可以将其转换为以时隙为 单位的EV-DO系统时间r = L" 0.6」。由于E-UTRAN子帧的持续时间是 lms，因此对于每个E-UTRAN子帧，移动通信设备可以跟踪以时隙为 单位的EV-DO系统时间。
而且，移动通信设备可以定位该示例中的第二通信网络112的参 考信号或者EV-DO系统的导频可能落入的子帧并且使用如上文识别的 第二通信网络112的相关邻居小区信息以搜索和获取第二通信网络112
10的邻居小区参考信号或者EV-DO系统的导频。通过在该示例中确定参
考信号或导频突发的准确位置，并且了解第二通信网络的空中接口帧 或时隙中的参考信号或导频突发的位置，移动设备可以确定第二通信 网络的空中接口帧或时隙的时间边界。了解在移动设备处接收的第一 通信网络的帧的起点处的第二通信网络的系统时间和第二通信网络的 空中接口帧或时隙的边界位置，移动通信设备可以通过使用第一通信 网络和第二通信网络之间的帧或时隙的边界的时间偏移，导出第二通 信网络的空中接口帧或时隙的边界处的第二通信网络的系统时间。
参考图4，示出了第二通信网络112的控制信道周期400的示例。 控制信道400的小区和/或扇区特定的时隙偏移402，诸如图4中说明 的EV-DO控制信道周期404，可以在第一通信网络的系统信息SU中 发送。控制信道偏移402可以指示控制信道周期404中的控制信道400 的时隙位置，诸如图4中示出的256-时隙控制信道周期。移动通信设 备可以基于该信息在适当的时间调入第二通信网络的邻居小区和/或扇 区的控制信道400以监视第二通信网络的开销消息，诸如同步消息、 扇区参数消息、快速配置消息等。
因此，系统信息对于移动通信设备执行例如，E-UTRAN到EV-DO 的切换测量和接入是必须的，因此第一通信网络107的基站广播第二 通信网络112的系统信息。这使得单个无线电移动通信设备能够在使 E-UTRAN服务的任何TX/RX间隙最小的同时执行切换相关功能。
尽管说明和描述了本发明的优选实施例，但是将理解，本发明不 限于此。在不偏离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提 下，本领域的技术人员将想到许多修改、改变、变化、替换和等效方 案。
权利要求
1.一种操作网络基础设施实体的方法，在所述网络基础设施实体中移动通信设备能够与第一无线通信网络一同操作，所述方法包括在所述第一无线通信网络的控制信道上，向与所述第一无线通信网络通信的多个移动站广播第二无线通信网络的系统信息，其中所述系统信息包括在所述第一无线通信网络的帧结构的预先定义的时间点处和在所述第一无线通信网络的发射机处测量的所述第二无线通信网络的系统时间。
2. 如权利要求1所述的方法， 时间。
3. 如权利要求1所述的方法， 信息的调度单元安置在一起。
4. 如权利要求1所述的方法，息。
5. 如权利要求1所述的方法，时隙偏移。其中自全球定位系统获取所述系统其中所述系统时间与承载所述系统其中所述系统信息包括邻居小区信其中所述系统信息包括控制信道的
6. 如权利要求l所述的方法，进一步包括指令所述移动通信设 备测量所述第二无线通信网络和所述移动设备之间的链路。
7. —种操作移动通信设备的方法，所述移动通信设备能够与第一无线通信网络一同操作，所述方法包括在所述第一无线通信网络的控制信道上接收第二无线通信网络的 系统信息，其中所述系统信息包括在所述第一无线通信网络的帧结构 的预先定义的时间点处和在所述第一无线通信网络的发射机处测量的所述第二无线通信网络的系统时间。
8. 如权利要求7所述的方法，其中所述系统信息包括邻居小区信息。
9. 如权利要求7所述的方法，其中所述系统信息包括控制信道的 时隙偏移。
10. 如权利要求7所述的方法，进一步包括 获取所述第二无线通信网络；以及使用所述第一无线通信网络和第二无线通信网络的帧时序之间的 感知偏移，导出在接收机处测量的所述第二无线通信网络的系统时间。
11. 一种操作移动通信设备的方法，所述移动通信设备能够与第 一无线通信网络一同操作，所述方法包括在所述第一无线通信网络的控制信道上接收第二无线通信网络的 系统信息，其中所述系统信息包括在所述第一无线通信网络的帧结构 的预先定义的时间点处和在所述第一无线通信网络的发射机处测量的所述第二无线通信网络的系统时间； 获取与所述第二网络的通信；使用所述第一通信网络和第二通信网络的帧时序之间的偏移，导 出在接收机处测量的所述第二无线通信网络的系统时间。
12. 如权利要求11所述的方法，其中所述系统信息包括邻居小区"(曰息。
13. 如权利要求ll所述的方法，其中所述系统信息包括控制信道 的时隙偏移。
全文摘要
描述了一种操作网络基础设施实体(100)的方法，其中移动通信设备(102)能够从第一无线通信网络(107)切换到第二无线通信网络(112)。在第一无线通信网络(107)的控制信道上向与该第一无线通信网络通信的多个移动站(102)广播第二无线通信网络(112)的系统信息。该系统信息包括在第一无线通信网络(107)的帧结构的预先定义的时间点处和在第一无线通信网络(107)的发射机处测量的第二无线通信网络(112)的系统时间。该系统信息可以进一步包括邻居小区信息和控制信道的时隙偏移。
文档编号H04W48/10GK101690338SQ200880021625
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月18日 优先权日2007年6月29日
发明者皓 毕 申请人:摩托罗拉公司